激光焊锡装置及激光焊锡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113927118A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202010669355.5(22)申请日2020.07.13(71)申请人台达电子工业股份有限公司地址中国台湾桃园市(72)发明人丁仁峰陈鸿文吴澍涵(74)专利代理机构隆天知识产权代理有限公司72003代理人黄艳(51)Int.Cl.B23K1/005(2006.01)B23K3/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称激光焊锡装置及激光焊锡方法(57)摘要本发明涉及一种激光焊锡装置以及一种激光焊锡方法，该激光焊锡装置包括：一激光源、一透镜组、一温度感测器、一反馈控制器。激光源依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束。温度感测器接收激光光束照射至一焊接点时所辐射出的红外线，用以检测焊接点的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号。当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，反馈控制器执行一比例‑积分‑微分演算法，依据所检测的温度和目标温度的一误差值计算出一预测误差值。反馈控制器依据预测误差值控制激光源，对应地调整激光光束的发射功率，使得所检测的温度可实质相等于目标温度。CN113927118ACN113927118A权利要求书1/2页1.一种激光焊锡装置，包括：一激光源，依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束；一透镜组，将该激光光束输出至一焊接点；一温度感测器，接收该激光光束照射至该焊接点时所辐射出的红外线，用以检测该焊接点的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号；以及一反馈控制器，接收该感测信号，并且依据该感测信号传送该控制信号予该激光源；其中当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，该反馈控制器执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和该目标温度的一误差值计算出一预测误差值；该反馈控制器依据该预测误差值控制该激光源，对应地调整该激光光束的发射功率，使得所检测的温度能够实质相等于该目标温度；其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间外时，该反馈控制器依据一预设功率控制该激光源，使得该激光源发射符合该预设功率的该激光光束。2.如权利要求1所述的激光焊锡装置，其中该激光源包括一功率计，该功率计检测该激光光束的功率，并且依据所检测该激光光束的功率，对应地输出一功率反馈信号予该反馈控制器，使得该反馈控制器能够依据该功率反馈信号，通过该控制信号，调整该激光源所发射该激光光束的功率。3.如权利要求1所述的激光焊锡装置，其中该反馈控制器执行该比例-积分-微分演算法而产生一比例演算部、一积分演算部及一微分演算部；该比例演算部将当下所检测的温度与该目标温度的该误差值乘以一第一增益，而得到一比例结果；该积分演算部将过去每一时间点的该误差值相加，而得到一误差总和，并且将该误差总和乘以一第二增益，而得到一积分结果；该微分演算部将当下的该误差值进行一阶微分，而得到一未来误差值，用以预测该误差值在未来的变化，并且将该未来误差值乘以一第三增益，而得到一微分结果。4.如权利要求3所述的激光焊锡装置，其中该反馈控制器将该比例结果、该积分结果及该微分结果相加，而得到该预测误差值。5.如权利要求3所述的激光焊锡装置，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，并且也在基于该目标温度的一第二温度区间内时，该反馈控制器将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第一数值组；其中该第一温度区间包括该第二温度区间。6.如权利要求5所述的激光焊锡装置，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，但不在基于该目标温度的该第二温度区间内时，该反馈控制器将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第二数值组；其中该第二数值组不完全相同且不完全相异于该第一数值组。7.一种激光焊锡方法，包括：依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束至一焊接点；接收该激光光束照射至该焊接点时所辐射出的红外线，用以检测该焊接点的温度；依据所检测的温度对应地输出一感测信号；接收该感测信号，并且从该感侧信号中得到所检测的温度；当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和该目标温度的一误差值计算出一预测误差值；依据该预2CN113927118A权利要求书2/2页测误差值对应地调整该激光光束的发射功率，使得所检测的温度能够实质相等于该目标温度；以及当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间外时，依据一预设功率调整该激光光束的发射功率。8.如权利要求7所述的激光焊锡方法，其中执行该比例-积分-微分演算法，包括：将当下所检测的温度与该目标温度的该误差值乘以一第一增益，而得到一比例